固態(tài)電池拉開產(chǎn)業(yè)化大幕 群雄并起共赴萬(wàn)億新征途

　　在鋰電池的進(jìn)化之路上，全固態(tài)電池是終極目標(biāo)。

　　近期多家電池企業(yè)紛紛發(fā)布全固態(tài)電池產(chǎn)品，為全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化摁下了“加速鍵”：8月28日，鵬輝能源發(fā)布了第一代全固態(tài)電池；同一天，中創(chuàng)新航發(fā)布了名為“無(wú)界”的全固態(tài)電池，計(jì)劃在2027年實(shí)現(xiàn)小批量裝車驗(yàn)證；寧德時(shí)代也表示，公司全固態(tài)電池2027年有望實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)……

　　有電池材料企業(yè)提供“彈藥”，鋰電池設(shè)備企業(yè)打造“槍炮”，中游的電池企業(yè)正共同奔赴固態(tài)電池的萬(wàn)億征途。中信證券研報(bào)表示，2024年以來，我國(guó)固態(tài)電池行業(yè)出現(xiàn)半固態(tài)量產(chǎn)車型上市、半固態(tài)電池裝車滲透率達(dá)1%等邊際變化，產(chǎn)業(yè)化信號(hào)已至。據(jù)測(cè)算，2030年全球固態(tài)電池出貨需求將達(dá)643GWh，2024年—2030年復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)133%，合計(jì)市場(chǎng)空間達(dá)1.2萬(wàn)億元。

　　固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化大幕已經(jīng)緩緩拉開，全國(guó)固態(tài)電池的發(fā)展情況究竟如何？從液態(tài)到半固態(tài)、再到全固態(tài)電池的征途上有哪些“險(xiǎn)關(guān)要隘”難以攻克？固態(tài)電池真正“量產(chǎn)元年”將在何時(shí)到來？記者探訪了多家固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈廠商尋求答案。

　　固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化“大幕揭開”

　　一瓶不起眼的白色粉末，蘊(yùn)藏著鋰電池從液態(tài)走向固態(tài)的“龐大能量”，這是廣汽埃安向證券時(shí)報(bào)記者展示的全固態(tài)電解質(zhì)。走進(jìn)位于廣州市番禺區(qū)的廣汽埃安大堂展廳，記者看到了用玻璃瓶裝起來的粉末狀的高環(huán)境適應(yīng)性復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，以及用其生產(chǎn)的鋰金屬全固態(tài)電池、無(wú)鋰負(fù)極全固態(tài)電池。

　　廣汽埃安固態(tài)電池和固態(tài)電解質(zhì)

　　據(jù)廣汽埃安工作人員介紹，采用固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)的全固態(tài)電池“開發(fā)難度堪比攀登珠穆朗瑪峰”，它可以實(shí)現(xiàn)高安全性能和400Wh/kg的超高能量密度，比目前量產(chǎn)的液態(tài)鋰電池體積能量密度提升50%以上。廣汽埃安也定下了一個(gè)目標(biāo)：在2026年完成全固態(tài)電池開發(fā)，并首先搭載于昊鉑車型。

　　據(jù)起點(diǎn)研究院統(tǒng)計(jì)，中國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)主要集中在珠三角和長(zhǎng)三角。從珠三角到長(zhǎng)三角，從中游電池企業(yè)上溯到鋰電設(shè)備廠商，記者又來到位于江蘇無(wú)錫的先導(dǎo)智能工廠。一臺(tái)臺(tái)精密又龐大的設(shè)備在這里被制造而出，先導(dǎo)智能已經(jīng)完成從全固態(tài)電極制備、全固態(tài)電解質(zhì)膜制備設(shè)備到高壓化成分容、致密化設(shè)備等全固態(tài)電池整線解決方案的技術(shù)攻關(guān)，攻破了全固態(tài)電池量產(chǎn)的“設(shè)備大關(guān)”。

　　先導(dǎo)智能工廠

　　先導(dǎo)智能董事長(zhǎng)王燕清向證券時(shí)報(bào)記者表示：“全固態(tài)電池從技術(shù)成熟度來看已經(jīng)接近‘商用階段’，只是由于尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�量產(chǎn)，成本效益相對(duì)較低，目前仍處于市場(chǎng)探索與驗(yàn)證階段。如今高端玩家已經(jīng)結(jié)束觀望，正積極投身于全固態(tài)電池的市場(chǎng)開發(fā)和建設(shè)中，行業(yè)有望迎來快速發(fā)展機(jī)遇期。”

　　從技術(shù)路線來看，中國(guó)鋰電池行業(yè)從液態(tài)電池走向全固態(tài)的征途中，還要經(jīng)過半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)電池的過渡階段。半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)電池，被統(tǒng)稱為固態(tài)電池。近期，鵬輝能源和中創(chuàng)新航紛紛發(fā)布全固態(tài)電池產(chǎn)品，而半固態(tài)電池商業(yè)化進(jìn)程更快，嵐圖追光、智己L6等車型均搭載半固態(tài)電池，vivo X Fold3系列手機(jī)也采用了半固態(tài)電池，固態(tài)電池已經(jīng)拉開了產(chǎn)業(yè)化的大幕。

　　據(jù)起點(diǎn)研究院發(fā)布的《2024固態(tài)電池發(fā)展白皮書》，截至2024年8月底，中國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)（不包括設(shè)備企業(yè)）已超過250家，其中電芯企業(yè)100家，固態(tài)電解質(zhì)企業(yè)達(dá)50家。目前各家企業(yè)公布的（半）固態(tài)電池產(chǎn)能及規(guī)劃已經(jīng)超過400GWh，未來幾年固態(tài)電池發(fā)展將加速落地。

　　資本也為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展“添了一把火”。起點(diǎn)研究院向記者提供的數(shù)據(jù)顯示，從2021年1月1日到2024年8月30日，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈融資案例發(fā)生不低于40例，融資金額超過95億元，其中衛(wèi)藍(lán)新能源融資6次，太藍(lán)新能源融資5次。

　　電池產(chǎn)業(yè)鏈將“覆地翻天”

　　現(xiàn)階段，液態(tài)鋰電池的四大關(guān)鍵材料分別為正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液，每個(gè)材料環(huán)節(jié)都涉及大量產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。而全固態(tài)電池之所以比起液態(tài)電池具有更高安全性和更高能量密度，是因?yàn)槠溆貌灰兹嫉墓虘B(tài)電解質(zhì)取代了電解液和隔膜，可以兼容更為高比容的正負(fù)極材料。

　　這意味著，液態(tài)電池走向固態(tài)電池的進(jìn)程中，電池產(chǎn)業(yè)鏈將產(chǎn)生“翻天覆地”的變化。英諾貝森能源科技集團(tuán)聯(lián)合創(chuàng)始人、副總裁徐萬(wàn)江認(rèn)為：“全固態(tài)電池技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)的影響程度，從大到小依次為隔膜、電解液、負(fù)極材料、正極材料�！�

　　起點(diǎn)研究院研究主管吳雨龍表示，從正極材料來看，現(xiàn)有液態(tài)電池主要采用三元、磷酸鐵鋰和鈷酸鋰等，全固態(tài)電池將采用超高鎳三元、鎳錳酸鋰、富鋰錳基等。從負(fù)極材料來看，液態(tài)電池主要采用石墨，全固態(tài)電池的硅碳系比例會(huì)提高，鋰金屬也將更多應(yīng)用在固態(tài)電池負(fù)極。

　　除此之外，鋰電設(shè)備方面將迎來大規(guī)模“更新?lián)Q代”�！霸谥圃旆矫�，如果全固態(tài)電池采用濕法工藝，那么目前液態(tài)鋰電池的一般設(shè)備都不能用。如果采用干法工藝，那么目前液態(tài)鋰電池三分之二的設(shè)備都不能用，因此要重新設(shè)計(jì)匹配全固態(tài)電池生產(chǎn)的工藝及設(shè)備�！� 吳雨龍說。

　　不過，液態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)仍有較長(zhǎng)的“緩沖期”來應(yīng)對(duì)上述變化。中南大學(xué)張永柱教授表示，半固態(tài)和全固態(tài)要對(duì)目前的產(chǎn)線進(jìn)行修改、調(diào)整，這需要一些時(shí)間。在新能源行業(yè)里，液態(tài)電池產(chǎn)線已經(jīng)投資了幾萬(wàn)億，企業(yè)們是一定要把傳統(tǒng)的液態(tài)電池投資先收回來，然后再搞半固態(tài)和全固態(tài)。未來3年—5年，設(shè)備廠、軟件廠、芯片廠需要騰出時(shí)間來做半固態(tài)和固態(tài)的產(chǎn)業(yè)化，來降低成本。

　　張永柱認(rèn)為，未來鋰電池產(chǎn)業(yè)將是多種技術(shù)路線共存的局面，到2030年半固態(tài)電池有望占據(jù)10%的市場(chǎng)份額，全固態(tài)電池占據(jù)5%的市場(chǎng)份額，改良的液態(tài)電池仍然是主流。

　　量產(chǎn)路上仍存“險(xiǎn)關(guān)要隘”

　　起點(diǎn)研究院預(yù)計(jì)，全球固態(tài)電池未來兩年將加速發(fā)展，2025年到2030年將是半固態(tài)電池和準(zhǔn)固態(tài)電池產(chǎn)品導(dǎo)入期，2030年到2035年將是全固態(tài)電池產(chǎn)品導(dǎo)入期。

　　盡管多家車企已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了半固態(tài)電池的“上車”，但固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在技術(shù)、路線、材料、制造、成本等多重難關(guān)。

　　從技術(shù)來看，主要是“固固界面”的難題待解。在固態(tài)電解質(zhì)中，電極和電解質(zhì)之間的界面接觸從固—液接觸變?yōu)楣獭�固接觸，接觸面積小，形成了更高的界面電阻。這導(dǎo)致了固態(tài)電池循環(huán)壽命差、快充性能差等問題�！叭绾谓鉀Q好固態(tài)電池中的界面問題，成為了固態(tài)電池能否大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵，如何兼顧電導(dǎo)率、減少副反應(yīng)、降低阻抗仍是目前產(chǎn)業(yè)在攻克的方向�！眳怯挲埍硎�。

　　其次，固態(tài)電池涉及路線較多，僅固態(tài)電解質(zhì)就涉及聚合物、氧化物、硫化物三大路線。吳雨龍稱，根據(jù)固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體材料的選材不同，每種路線下面又有很多分支，哪種路線綜合性能最優(yōu)、成本最具有性價(jià)比、最有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，都需要學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界共同努力“探路”。

　　從材料來看，固態(tài)電池體系采用高性能的正負(fù)極材料，往往涉及高價(jià)稀有金屬，原材料成本遠(yuǎn)高于液態(tài)電池�！肮虘B(tài)電池所需的電極材料、電解質(zhì)等材料多為高科技新材料，加之產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善，部分原材料未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，整體產(chǎn)業(yè)鏈成本也比較高昂，這也在一定程度上制約了市場(chǎng)的發(fā)展�！蓖跹嗲逑蛴浾弑硎�。

　　制造方面，由于固態(tài)電池在電解質(zhì)、制造工藝方面與液態(tài)電池存在顯著差異，因此需要開發(fā)全新的生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程。吳雨龍表示，干法電極制備技術(shù)、電解質(zhì)轉(zhuǎn)印涂布技術(shù)、等靜壓成型技術(shù)等都有待進(jìn)一步攻克，很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備需要定制生產(chǎn)，這些都進(jìn)一步抬高了制造成本。

　　從價(jià)格來看，起點(diǎn)研究院向記者提供的數(shù)據(jù)顯示，某固態(tài)電池企業(yè)賣給車企的半固態(tài)電池售價(jià)超過2元/Wh，某新興固態(tài)電池企業(yè)賣給某飛行器企業(yè)的準(zhǔn)固態(tài)電池售價(jià)超7元/Wh。而同期液態(tài)車用三元電芯價(jià)格是0.5元—0.6元/Wh，磷酸鐵鋰電芯是0.3元—0.45元/Wh�？梢钥吹�，固態(tài)電池價(jià)格目前是液態(tài)電池的數(shù)倍。降低成本將成為固態(tài)電池大規(guī)模商用前需要攻克的重點(diǎn)關(guān)隘。

　　不過，在液態(tài)鋰電池的能量密度已經(jīng)接近安全極限的情況下，發(fā)展固態(tài)電池是大勢(shì)所趨。王燕清認(rèn)為：“隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高和規(guī)模化生產(chǎn)的推進(jìn)，全固態(tài)電池的成本將逐漸下降，最終將具備與半固態(tài)電池乃至傳統(tǒng)液態(tài)電池相抗衡的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。”

　　責(zé)編：李丹

　　校對(duì)：王錦程

　　版權(quán)聲明

　　證券時(shí)報(bào)各平臺(tái)所有原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)書面授權(quán)，任何單位及個(gè)人不得轉(zhuǎn)載。我社保留追究相關(guān)行為主體法律責(zé)任的權(quán)利。

　　轉(zhuǎn)載與合作可聯(lián)系證券時(shí)報(bào)小助理，微信ID：SecuritiesTimes

　　END

本文首發(fā)于微信公眾號(hào)：證券時(shí)報(bào)。文章內(nèi)容屬作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表和訊網(wǎng)立場(chǎng)。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)請(qǐng)自擔(dān)。